洋底揭秘

“阿尔文号”的研究人员第一次看到这样的奇景。要了解个中的意义，就得察看一下地球的构造情况。据理解，我们脚下的土地是由一层坚硬物质（称为岩石圈）构成的。岩石圈下面是缓缓流动的熔岩层。这坚硬的外层物质的平均厚度约为100公里，只占地球体积的百分之0.6。外层物质的最外围部分叫做地壳。地壳的厚度并不均匀。大陆地壳比海洋地壳厚得多，大洋中脊体系的地壳相当薄，厚度只有6公里。

这个坚实的外壳不是像未打破的蛋壳那样，完整一块的。看来，地球外壳裂成大大小小的坚硬板块，通通称为地壳构造板块。地球各大洲和海洋盆地都是由这些板块构成的。各板块相对地移动。板块分离的部位渐渐变薄，形成了大洋中脊体系的裂谷。综观全局，世界各地的板块平均一年移动3厘米左右。

根据板块构造学说，海洋板块沿着大洋中脊体系渐渐分离，地幔的热岩遇到裂缝就向上冒升。地幔是地壳以下的部分。热岩在洋底的断裂带冷却后，凝固成新的海洋地壳。尽管这样，海洋板块却没有因此熔合成一体。恰恰相反，地壳的板块继续向外推移，断裂带看起来就像愈合不了的大伤口一样。

 大洋中脊体系的海洋板块，一边形成了新的地壳，另一边却渐渐滑落到毗邻板块下面，潜没在炽热的地幔里，为地幔所熔化。海洋板块潜没到地幔处，称为俯冲带（消减带）。世界最深的海沟都是坐落在俯冲带的。就以马里亚纳海沟为例。这条海沟位于关岛离岸的太平洋，深度超过1万1000米。陆上第一高峰，埃佛勒斯峰，要是给放进马里亚纳海沟，峰顶还沉没在海平面以下2000米的深处呢！

毒素泉源！

由于火山活动频繁，而且变幻莫测，环绕地球的大洋中脊体系布满了熔岩流和热液泉口。泉口从地球内部喷出一种过热的有毒液体，是由水和溶解矿物混合成的。鉴于环境非常恶劣，再加上海洋深处所承受的压力要比海平面所承受的大好几百倍，这一带本来是不宜生物栖息的。令人惊奇的是，洋底的热液泉口非但没有驱除生物，反而吸引了多种多样的活物到这儿聚居呢！在泉口附近栖息的生物多达几百种，包括细菌、巨蛤（大约有30厘米长）和奇特无比的管虫。管虫的顶端有深红色的羽状物，它们聚集成堆，紧紧地靠在洋底上。管虫直起身子，有的高达1.8米。

在泉口附近栖息的生物一浮出水面，就 散发一股臭蛋的气味！臭气是硫化氢释放的，跟腐烂无关。热液泉口有大量硫化氢。这种化学物极其难闻，而且毒性猛烈。从泉口涌出的水是高酸性的，含有多种金属，例如铜、镁、铁和锌等。有人把泉口周围的环境比作有毒废料场。尽管环境异常恶劣，管虫和其他生物还能应付裕如，甚至茁壮生长！怎么可能呢？为了明白个中的原因，让我们进一步察看管虫的构造和饮食习惯。

令人迷惑不解的生物

生物学家仔细检查管虫，发觉这种生物简直是个谜。它们没有口，也没有消化系统。既是这样，管虫又怎么能够摄取并消化食物呢？生物学家的发现相当惊人：管虫有红血在身体和羽状物内循环。管虫体内的红血不是血状液体，而是真血，含有丰富的血红蛋白。

生物学家把管虫体内的软囊剖开后，谜团顿增。管虫的身体组织犹如细菌养殖场，每克的身体组织含有大约二千八百五十亿个细菌！1980年，一个研究生物的女学生从理论上推断，管虫是与另一种生物互惠共生的。她的假设最后得到了证实。研究表明，细菌从寄主管虫取得养分，管虫则靠细菌维持生命。

管虫的羽状物像鳃一样，能吸取溶解在水中的氧和碳等物质，供体内的细菌制造食物。管虫不会伸出羽状物在灼热的喷流中舞动。这样做等于自取灭亡。它们就在温度近冰点的海水和热喷流的交汇处附近，伸出羽状物吸取所需的物质供细菌使用。制造食物当然要有能量才行。地球表面和海洋上层的植物有日光照射着。日光促使植物生长。在日光作用下，植物能够制造食物。但问题是，管虫在海洋深处栖息，那里长年不见天日。

来自地球内部的能量

创造主心灵手巧，安排由地球内部通过热液泉口和难闻的硫化氢提供所需的能量。硫化氢充当热液泉口一带的“日光”，提供所需的能量给细菌制造食物。细菌可以比作泉口生物群的“植物”，因为在泉口一带的食物链中，细菌是最基本的一环。 *

管虫的血液是由巨型的血红蛋白分子组成的，大小相当于人类的血红蛋白分子的30倍。管虫需要有这么大的血红蛋白分子，才能把细菌所需的化学物结合在一起。化学物经血液循环送到饥饿的细菌那里去。细菌反过来又利用化学物制造食物，给管虫维持生命。

热液泉口生物——丰富多彩！

在热液泉口周围，几乎什么都给细菌覆盖住，有些细菌层厚达好几厘米！既然四周布满细菌，这一带的生物根本不用挨饿。有时候，在泉口上方的温水湍流中，细菌犹如雪片，纷纷扬扬地聚在一起，形成一种充满生机、如羹汤般的混合物。有些动物像管虫一样，跟细菌互惠共生。另一些动物则直接啃食这些微生物。热液泉口的生物群落，不但富生产力，而且生意盎然，真的可以跟盐沼、热带雨林和浅水珊瑚礁相比。

在热液泉口附近，生物学家已经确认了三百多种新的生物品种，其中包括巨型的白蛤和贻贝（在黑黢黢的海洋深处，色素是多余的）、章鱼和白蟹。白蟹爱吃管虫的羽状物。它们一见到这样的美食，就狼吞虎咽地吃个饱。管虫当然不会坐以待毙。它们的反应 非常敏捷，一看势头不好，就急忙把羽状物缩回管子里，以策安全。

在热液泉口栖息的生物种类繁多，包括海蜘蛛、蜗牛、舞虾、笠贝和桡足类甲壳动物。在充满细菌和硫磺的岩面上，蛇形鱼类蜿蜒滑行。此外，还有体积较小的管虫和其他虫类，例如圆条面虫和庞贝虫等。顾名思义，圆条面虫就像一把一把的意大利实心圆条面，懒懒散散地搭在岩石上。庞贝虫禁得起摄氏80度的高温，耐热本领称得上得天独厚！不用说，覆盖庞贝虫的泉口细菌当然抵受得住高温啦。 *

莫名其妙的亮光！

1985年，在热液泉口附近，科学家发现了一种小虾。很奇怪，这种小虾有两个眼状器官，里面却没有晶状体，只含感光化学物。科学家首先想到的是：在漆黑一团的洋底世界，这些动物怎能看见东西呢？研究人员利用数码摄像机去追查个水落石出。这台摄像机非常灵敏，可以跟拍摄暗星的摄像机媲美。科学家把摄像机对准热液泉口，关掉所有灯光，然后把泉口的影像拍摄下来。

结果令他们惊叹不已。科学家莘蒂·李·范多佛尔说，电脑屏幕上的影像显示，热喷流从烟囱涌出之处，竟然“发出清晰可见、 线条分明的亮光”。小虾有没有利用这种莫名其妙、肉眼看不见的亮光看东西呢？范多佛尔又说，不管怎样，热液泉口发光这个发现，“开拓了海洋研究的新领域”。

巨细无遗

科学家最近发现，在盛产甲烷的洋底中，有一部分原来是细菌的温床。据他们所知，这些细菌是现时世界上最大的。在1997年发现的巨型细菌，外形像一串珠子，长度是普通细菌的一百至两百倍。巨型细菌的胃口很大，差点儿把沉积层的有毒硫化物吃个精光。有巨型细菌清除毒素，其他海洋生物可以安居了。

近年来，科学家在水底也发现了一种可以说是地球上最微小的生物。发现地点是海床以下5公里！《纽约时报》一篇报道指出，在西澳大利亚离岸发现的东西“奇异得很，势必触发一场激烈的国际争论”。争论的焦点在于这些称为毫微生物的东西，到底是生物不是。这些东西是用毫微米（10^-9米）量度的，因而得名。毫微生物形似真菌，大小跟病毒差不多，有脱氧核糖核酸。这些东西看来繁殖得很快，密密麻麻地聚在一起。

在地壳上层，新发现的生物层出不穷。许多科学家都相信，蕴藏在地壳上层的微生物不知凡几，总数可能远超过地球表面各种生物的总和！这些新发现使科学家对微生物学大为改观。一位科学家说：“过去几年，科学界 已把微生物学的学说摒于脑后。科学家如今发现了大量新的微生物，这件事为微生物学界注入了新动力。事实上，微生物学是一门尚待开发的新科学。”

更重要的是，我们可以从这些重大发现中，学到一些超越科学范围的知识。圣经一语破的，把这种知识的根源指明出来：“自从创造世界以来，上帝那些看不见的特质，就是他的永恒力量和神性，都是清楚可见的，从他所造的东西就可以明白。”（罗马书1:20）举例说，上帝很注重清洁，以下的事实足以说明这点。从地球内部涌出的物质含有多种多样的潜在毒素。沉积在洋底的腐化物质也一样。有细菌和其他海洋生物分解毒素，海洋就能够保持洁净。很明显，上帝十分关心地球和地上众生的健康。我们会在下篇文章指出，创造主爱清洁的特性足以保证，地上众生一定会享有光明的前途。

［脚注］

 ［第7页的附栏或图片］

何谓热液泉口？

在火山密布的大洋中脊体系，海水沿着地壳的裂缝下渗到炙热的内部去。海水变得过热，跟岩石发生化学作用，使岩石所含的好些化学物跟海水混合在一起。过热液体的浮力越来越大，从地球内部向洋底往上冒升，形成热液泉口，又称为热水泉或热液间歇泉。一本参考书指出，热液泉口“的威力和气势，足与陆地的温泉或间歇泉匹敌”。

洋底热泉的温度有时高达摄氏400度，比熔铅还要热！热泉上方有很多公里的海水，由于压力很大，过热的液体无法化成蒸气。令人惊奇的是，在离热喷流几毫米的海洋深处，四周海水的温度一般只是冰点以上几度。泉口喷出的热液很快就冷却下来，热液所含的矿物沉积在洋底，日积月累，就变成小丘和烟囱。有些矿物烟囱高达9米。科学家发现了一个高45米，直径约10米的矿物烟囱。这个烟囱还继续升高！

热液泉口不是长喷不息的，有时会断断续续地吐出热液。在泉口周围栖息的生物，因此过着朝不保夕的生活。为了保全性命，有些生物移居他处，在别的泉口一带栖息。

［鸣谢］

P. Rona/OAR/National Undersea Research Program

［第10页的附栏或图片］

可燃的冰！

20世纪70年代初期，在北美洲离岸工作的科学家发现了一种异常的沉积物。冰冷的海水和易燃气体甲烷混合成一种异常的物质，叫做甲烷水合物。甲烷是水底泥沙里的微生物释放出来的。微生物靠沉积在水底泥沙里的有机物维持生命。甲烷和接近冰点的海水结合起来，形成甲烷水合物的晶体。这些晶体犹如微小的冰笼子，把甲烷困在里面。要形成晶体，海水的温度必须仅仅在冰点以上，海底离海面至少要有500米。惟独在这样的环境下，甲烷水合物的晶体才会渐渐变大，形成一种冒泡的雪状物质。科学家把一块甲烷水合物的晶体带到水面去。他们点着了火，晶体马上燃烧起来，闪耀着红光。晶体最后化成一摊水。

甲烷水合物蕴藏着丰富的能量。科学家估计，甲烷水合物沉积成层，所蕴藏的能量，相当于其他一切矿物燃料的总藏量的两倍！（矿物燃料包括煤、石油和天然气，而甲烷也是天然气的主要组分。）很可惜，这么丰富的资源，人类到现在还不能开采，因为甲烷水合物一离开原产区就迅速分解了。

甲烷水合物层也有泉口和烟囱。不过，从泉口涌出来的却是冷液，跟大洋中脊体系的洋底热泉所喷的不一样。泉口喷出的柱状物，含有甲烷、硫化氢和氨等有毒物质。尽管这样，在泉口周围，各种各样的生物群落还是茁壮生长。在这儿栖息的生物包括管虫、蛤、专吃化学物的细菌和其他种类的生物。有些细菌是靠甲烷维持生命的。这类细菌所分泌的化学废物，与海水发生作用形成石灰石 *。珊瑚也是由同一种无害的物质构成的。

［脚注］

［第4,5页的图解或图片］

（排版后的式样，见出版物）

地球的地壳

地幔（部分是熔融体）

海沟

俯冲带（消减带）

地壳构造板块

裂谷

板块分离，裂谷形成

［图片］

大洋中脊体系犹如网球的线缝，盘绕在世界所有大洋的洋底上

［鸣谢］

NOAA/Department of Commerce

［第7页的地图］

（排版后的式样，见出版物）

各大海洋裂谷和海沟

1．马里亚纳海沟

2．东太平洋海丘

3．加拉帕戈斯裂谷

4．大西洋中脊

［鸣谢］

NOAA/Department of Commerce

［第8页的图片］

贻贝

这些贻贝是在墨西哥湾格林峡谷的1公里深处发现的

［鸣谢］

J. Brooks/OAR/National Undersea Research Program

［第8,9页的图片］

管虫

纤弱的羽状物有血液流通，血液含有丰富的血红蛋白

 ［鸣谢］

OAR/National Undersea Research Program

［第9页的图片］

蟹

这些生物一见到管虫就尽情地吃个饱

［鸣谢］

I. MacDonald/OAR/National Undersea Research Program

［第9页的图片］

巨蛤

这些巨蛤大约有30厘米长，是在3公里的深处发现的

［鸣谢］

A. Malahoff/OAR/National Undersea Research Program

［第9页的图片］

有些蛤被带到水面去

［鸣谢］

Photograph by William R. Normark, USGS

［第9页的图片］

小虾

有些小虾有两个眼状器官。在漆黑的洋底世界，它们可以看见什么呢？

［鸣谢］

EMORY KRISTOF/NGS Image Collection

［第11页的图片］

毫微生物

这些东西可说是地球上最微小的生物吗？

［鸣谢］

Dr. Philippa J. R. Uwins/University of Queensland